第二章乳中微生物

第二章牛乳中的微生物及异常乳.原料乳质量控制§1牛乳中的微生物一.牛乳中微生物的来源及防止1.源于乳房的污染:由乳头管侵入细菌；健康：200～600个/ml；2000个/ml.2.源于牛体的污染3.源于空气的污染4.源于挤乳用具和乳桶等的污染5.其他污染来源：挤乳员的手不清洁，或者混入苍蝇及其他昆虫等二.牛乳中的微生物种类1.病原微生物溶血性链球菌、布鲁氏杆菌、乳房炎菌、沙门氏菌、痢疾等。2.腐败微生物低温菌、蛋白质和脂肪分解菌、产酸菌、大肠杆菌等3.有益微生物乳酸菌、酵母、青霉菌等1.乳酸菌分解糖生成乳酸的菌，利用乳酸进行发酵时只产生乳酸的菌叫正型乳酸菌；此外还产生酒精、醋酸、CO2、氢等产物的叫异型乳酸菌。主要有乳酸球菌科和乳酸杆菌科两大类：乳酸链球菌乳链球菌（Streptococcuslacti）保加利亚乳杆菌(L.bulgaricus)嗜热链球菌(Str.thermophilus)干酪乳杆菌乳脂链球菌嗜热乳杆菌粪链球菌嗜酸乳杆菌等等噬柠檬酸链球菌2.丁酸菌1.分解碳水化合物产生丁酸、碳酸气和氢。2.来自质量不良饲草和卫生不良的牛场。3.认证种类：产气夹膜杆菌等20多种，无运动性嫌气性，能形成孢子，G+，适温35~37℃。3.产气菌1）大肠埃希氏杆菌短杆菌，有或无运动性，不形成孢子，好气性，G-，适温30~37℃。不合格乳含有之。60℃、30分钟可杀灭。2.产气气杆菌存在杀菌不完全的乳中和器具上；形成牛乳和稀奶油的粘稠性的原始菌，造成干酪膨胀的缺陷菌；短杆菌，无运动性，好气性，G-，个别菌株可耐受一般杀菌温度。大肠杆菌和产气气杆菌在形态学和生理学性质相似，总称为大肠菌群。4.产碱菌分解柠檬酸盐为碳酸盐，使牛乳呈碱性反应。1）粪产碱杆菌存在于肠道中，杆菌，有运动性，不能形成孢子，G-，好气性，适温25~37℃2）粘乳产碱杆菌存于水中，使牛乳形成粘稠，杆菌，无运动性，好气性，无运动，适温10~26℃5.胨化菌造成乳甜性凝固（由酶作用的凝固）及腐败的原因菌；1）枯燥杆菌，外界饲草侵入牛乳；孢子耐热性强，有运动性，G+，好气性，适温28~40℃50℃2）荧光假单胞菌存于被动物尸体污染的水中，使乳产生鱼臭味，杆菌，有运动性，不形成孢子G-，好气性，适温20~25℃3）液化链球菌先使牛乳凝固，产生大量的酸，将酪蛋白分解，干酪和牛乳产生苦味。6.病原菌原料中会含有各种病原菌，必经杀菌可食用。1）人体病原菌：伤寒杆菌、痢疾志贺氏菌、猩红热菌等2）牛体的病原菌：乳房炎菌（金黄色葡萄球菌）、无乳链球菌等3）人畜共患病原菌：牛型结核菌，炭疽菌，流产布鲁氏菌，波状热菌等。§2.微生物发酵在乳品工业中的作用1.乳酸菌发酵乳酸发酵是乳糖在细菌产生的乳糖酶的作用下，分解为二分子的单糖，再进一步分解为乳酸的过程。C12H22O11+H2O→2C6H12O6C6H12O6→2C3H6O3利用乳酸发酵乳凝固的特性，生产酸奶、酸稀奶油、干酪等。但防止消毒牛乳、奶粉、炼乳的乳酸发酵。乳酸菌引起乳酸发酵类型第一类乳酸菌：保加利亚杆菌在35～45℃时乳酸杆菌发育最好，发酵时形成大量的乳酸，使乳的酸度升高，有时可达300°T或更高。第二类乳酸菌：乳酸链球菌。22～30℃时乳酸链菌发育最好，发酵时乳的酸度达120°T。2.酒精发酵在乳中的酵母将的乳糖分解，产生酒精及二氧化碳过程。反应式：C12H22O11+H2O→2C6H12O62C6H12O6→4C2H5OH+4CO2酒精发酵在乳中是与乳酸发酵同时进行，广泛应用于牛乳酒和马乳酒的制造中。3.丙酸发酵丙酸菌的酶作用于乳糖时则发生丙酸发酵。丙酸发酵常发生在乳酸菌作用于乳糖而产生乳酸以后。在各种干酪的成熟中，几乎都有丙酸的发酵作用，使干酪产生气孔，并使滋味良好和产生芳香味。C12H22O11+H2O→2C6H12O2C6H12O6→4C2H5OH+4CO24.酪酸发酵产生大量的气体，发生辛辣的酪酸味，产品带有不适口的微甜味。在干酪成熟的后半期，常常由于酪酸发酵而使之膨胀。3C12H22O11+3H2O→6C6H12O66C6H12O6→8C3H6O3+4C2H4O2+4CO2+4H2_5.腐败过程腐败微生物引起腐败过程。当乳处于低温长期贮存时，乳酸菌不发育则出现腐败过程，乳腐败时具有苦味和异常的气味。在腐败过程中，乳的蛋白质发生分解，同时产生硫化氢及氨等不良气味，并形成毒素。腐败微生物，绝大部分是由粪便落入乳中。在乳和乳制品中如存在这些微生物时，即可检验出乳条件和乳制品的加工条件不合卫生要求。§3乳中微生物生长变化规律一.抑制期新鲜乳液中均含有抗菌物质，其杀菌或抑菌作用在含菌少的鲜乳中可持续36h(在13～14℃)；若在污染严重的乳液中，其作用可持续18h，乳液含菌数不会增高，若温度升高，则抗菌物质的作用增强。鲜乳放置在室温环境中，一定时间内不会发生变质现象。二、乳酸链球菌期鲜乳中的抗菌物质减少或消失后，存在乳中的微生物即迅速繁殖其中乳酸链球菌长繁殖特别旺盛。乳链球菌使乳糖分解，产生乳酸，因而乳液的酸度不断上升，由于乳的酸度不断地上升抑制腐败菌的生长。当酸度升高至(pH值4.5)时，乳酸链球本身也受到抑制，并逐渐减少，这时有乳凝块出现。三、乳酸杆菌期pH值下降至6左右时，乳酸杆菌的活动力逐渐增强。当pH值继续下降至4.5以下时，由于乳酸杆菌耐酸力较强，尚能继续繁殖并产酸。大量乳凝块产生，乳清析出。四、真菌期当酸度继续升高pH值降至3.5～3时，绝大多数微生物被抑制死亡仅酵母和霉菌尚能适应高酸性的环境，并能利用乳酸及其他一些有机酸，使乳液的pH上升接近中性。五、胨化菌期乳糖被消化贻尽，分解蛋白质和脂肪的菌开始生长，乳凝块消失，pH逐渐向碱性方向转化。产生腐败臭味。§4异常乳一.概念和种类：乳牛在泌乳期间,受到饲养管理、疾病、气温等生理、病理、环境等因素的影响时,乳的成分和性质发生变化与常乳不同的乳称做异常乳。不适合加工优质乳产品。二.性质及产生原因（一）生理异常乳1.营养不良乳2.初乳3.末乳（二）化学异常乳1.酒精阳性乳2.低酸度酒精阳性乳3.冷冻乳4.低成分乳：受到遗传和饲养管理条件的影响，气温、饲料、季节等5.混入异物乳6.异味乳（三）微生物污染乳由于挤乳前后、不洁的器具、贮存不当等原因造成受乳酸菌污染产酸凝固；由大肠杆菌污染产生气体；由芽孢杆菌发生胨化和碱化，产生异味等。（四）病理异常乳1.乳房炎乳：乳糖、酪蛋白含量降低，氯及球蛋白含量增加；上皮细胞数多，乳稀等现象。牛体自身、牛舍环境差、挤乳方法不当、消毒不严格等原因导致患病。2.其它病牛乳§5原料乳的质检和质控一、检验质量（一）感官检验项目（二）新鲜度实验1.酒精实验2.滴定酸度3.煮沸实验（三）相对密度的测定（四）细菌数、体细胞数、抗生物质检验（五）乳成分的测定二、原料乳质量控制（一）过滤与净化将乳从一个地方送至另一个地方，从一个工序到另一个工序，或一个容器转移至另一个容器时都应进行过滤。使用清洁的砂布、过滤器等净化时利用分离钵产生强大的离心力，将机械杂质留在内壁上，达到净化目的。（二）冷却乳的冷却与乳中细菌数的关系品名时间/h0361224冷却乳11500115008000780062000未冷却乳11500185001020001140001300000（三）贮存原乳运到工厂后应及时验收，进行冷却贮藏。同时，根据收奶状况安排开始加工生产。一槽车牛乳到厂后应于20分钟内卸完。工厂收奶时间较短和集中，而加工生产的时间较长和均衡。收奶计量系统能力应大于加工设备能力一倍左右。在收奶计量和加工生产之间，由冷藏设备起平衡与缓冲作用。牛乳贮罐用不锈钢制造。每罐的装乳能力可为5、10或30吨，现代化大规模乳品厂的贮奶罐可达32～202吨。（四）运输防止中途升温严格杀菌并保持清洁“夏满冬余”加绝缘层。思考题1.乳中微生物的来源及控制方法2.乳中微生物生长变化规律3.原料乳的质检和质控包括哪几个方面？4.简述异常乳的种类及特性.其产生的原因及控制。5.请写出乳中丙酸发酵的作用和反应式。